DeviceNet转S7-1500与欧姆龙伺服数据采集案例

DeviceNet 转 Profinet网关在汽车制造行业的焊装生产线中，存在多种品牌和类型的设备，其通信协议各不相同。某汽车焊装车间采用了大量基于 DeviceNet 协议的伺服电机进行机器人焊接动作控制，这些伺服电机能够精准实现焊接点位的移动和姿态调整；而车间的整体自动化控制系统则采用西门子 S7 - 1500 PLC 作为 Profinet 主站，用于对整个生产线的流程进行协调和监控。为了实现对伺服电机的高效控制和数据采集，需要解决 DeviceNet 协议与 Profinet 协议之间的通信障碍。塔讯 TX 131-RE-DNM/PNS 协议总线网关能够实现 DeviceNet 主站转 Profinet 从站，成为打通两种协议通信链路的关键设备。

设备参数

· 塔讯 TX 131-RE-DNM/PNS 协议总线网关

o 工作电压：24V DC，允许 ±15% 波动范围

o 通信速率：DeviceNet 支持 125kbps、250kbps、500kbps；Profinet 支持 100Mbps

o 防护等级：IP20，适用于一般工业环境

o 支持设备数量：可同时连接 8 - 16 台 DeviceNet 从站设备

· 西门子 S7 - 1500 PLC（Profinet 主站）

o 处理器：高性能 CPU，支持复杂逻辑运算和高速数据处理

o 内存：程序内存可达 1.5MB，数据内存可达 5MB

o 通信接口：集成 Profinet 接口，支持实时通信

· DeviceNet 从站伺服电机

o 品牌：欧姆龙

o 功率范围：0.5kW - 3kW

o 控制精度：定位精度可达 ±0.01mm

o 通信协议：遵循标准 DeviceNet 协议

配置过程

1. 硬件连接

o 将塔讯网关的 DeviceNet 接口通过专用电缆连接到 DeviceNet 从站伺服电机的通信端口，确保连接牢固，注意总线终端电阻的正确安装，以保证 DeviceNet 网络信号的稳定传输。

o 使用网线将网关的 Profinet 接口与西门子 S7 - 1500 PLC 的 Profinet 端口相连，为网关接通 24V DC 电源，观察网关指示灯状态，确认设备正常启动。

2. 西门子 S7 - 1500 PLC 配置

o 打开西门子 TIA Portal 编程软件，创建新项目。

o 在项目中添加 S7 - 1500 PLC 设备，完成硬件组态，根据实际使用的模块配置输入输出点数和通信接口参数。

o 在网络视图中添加 Profinet 网络，将塔讯网关作为 Profinet 从站设备添加到网络中，设置网关的设备名称、IP 地址等参数，确保与 PLC 网络配置一致。

o 定义 Profinet 通信数据区，规划需要与网关进行数据交互的变量，如伺服电机的位置指令、速度指令、运行状态反馈等数据。

3. 塔讯网关配置

o 通过浏览器访问网关的 Web 配置界面，输入默认 IP 地址（如 192.168.1.100），登录后修改网关的基本网络参数，包括 IP 地址、子网掩码、网关地址等，使其与西门子 S7 - 1500 PLC 所在网络段相匹配。

o 在 DeviceNet 主站配置页面，设置 DeviceNet 网络的通信速率、从站地址范围等参数，扫描并添加连接的 DeviceNet 从站伺服电机，配置每个伺服电机的设备参数，如电机型号、控制模式等。

o 在 Profinet 从站配置页面，设置 Profinet 设备名称、设备编号等参数，建立 DeviceNet 从站伺服电机数据与 Profinet 主站数据区的映射关系，例如将伺服电机的位置反馈数据映射到 PLC 的特定输入存储区。

4. 伺服电机配置

o 使用伺服电机配套的调试软件，将伺服电机的通信模式设置为 DeviceNet 从站模式。

o 设置伺服电机的 DeviceNet 从站地址，确保与塔讯网关的 DeviceNet 主站配置一致。

o 配置伺服电机的控制参数，如速度限制、加速度、减速度等，以满足焊接工艺的要求。

5. 系统测试

o 完成上述配置后，依次启动西门子 S7 - 1500 PLC、塔讯网关和伺服电机。

o 在 PLC 编程软件中编写测试程序，向伺服电机发送位置控制指令，观察伺服电机是否能够按照指令准确运行，并通过 PLC 读取伺服电机的运行状态反馈数据，验证 DeviceNet 主站转 Profinet 从站的数据传输准确性。

o 模拟不同的焊接任务和工况，进行长时间稳定性测试，检查系统在高负载和复杂环境下的运行稳定性和可靠性。

应用效果

通过塔讯 TX 131-RE-DNM/PNS 协议总线网关实现 DeviceNet 主站转 Profinet 从站，成功解决了汽车焊装生产线中伺服电机与 PLC 之间的通信问题。西门子 S7 - 1500 PLC 能够实时、精准地控制伺服电机，焊接机器人的定位精度得到进一步提升，焊接质量显著提高，产品合格率从原来的 92% 提升至 98%。同时，生产线的自动化程度和生产效率也大幅提高，生产节拍缩短了 15%，有效降低了生产成本。